Jak rozkłada się energia z fotowoltaiki oddawana do sieci?

Witam
Nurtuje mnie pytanie jak rozkłada się energia wytworzona w fotowoltaice. Tzn. rozumiem, że część którą zużyję na swoje potrzeby to moje ale co z częścią, która idzie do sieci? czy wszystko tzn. całą nadwyżkę "połknie" sieć energetyczna? Przykład może by rozjaśnić trochę o co mi chodzi. Mam instalację fotowoltaiczną, która wytworzy przykładowo 5kW ja z tego zużyję 2kW i czy całe 3 kW pójdzie w sieć? Bo jeśli na moim obwodzie niskiego napięcia jest oprócz mnie 2 odbiorców i oni razem zużyją 2kW to co z tym 1kW, który ja wyprodukowałem? pójdzie przez transformator gdzieś dalej? czy po prostu przepadnie?
pozdrawiam

Koledze chodzi o coś innego.
Dajmy na to jest sobie transformator Sn/nn.
Do niego podłączone tylko dwa domy, w tym jeden z instalacją fotowoltaiczną, instalacja w przeciągu dnia będzie miała nadwyżkę 5kW i odda to w sieć - no właśnie, odda komu? skoro nie ma komu, bo akurat ten drugi sąsiad też jest w pracy.
Wiadomo, transformator działa w 2 strony ale czy w tym wypadku ma to znaczenie?, energii pewnie ledwo starczy na pokrycie strat transformatora, więc mamy odpowiedź , energia się nie zmarnuje ale też nikogo nie zasili, skompensuje straty transformatora(najprawdopodobniej tzn. pi razy oko). Oczywiście gdyby to były większe moce, energia poszła by w sieć 15kV (po transformacji).
Transformatory działają w 2 strony, dzięki temu można łatwo synchronizować generatory w elektrowni(ach), raz jest silnikiem a raz generatorem, tylko kierunek energii się zmienia.

Sytuacja raczej z tych które nie występują, gdyż nie opłaca się podłączać tylko 2 domostw pod transformator.

Czyli rozumiem, że nie ma znaczenia ile jest elektrowni fotowoltaicznych na obwodzie to moja nadwyżka i tak "pójdzie" w sieć nie ważne czy w nN czy w SN czy tylko w sam transformator mój licznik dwukierunkowy i tak powinien wskazać, że oddałem do sieci jakąś nadwyżkę (jeśli taka oczywiście wystąpi).
Ogólnie rzecz biorąc właśnie o to mi chodziło. Bo wiem, że wytwarzana przeze mnie moc będzie zbyt mała żeby ją pchać w SN tylko się zastanawiałem czy na pewno cała moja nadwyżka zostanie wypchnięta na zewnątrz a nie zostanie u mnie i nie będę miał z niej żadnego pożytku

Zostanie wypchnięta cała energia.

Nie ma czegoś takiego, że nadwyżka pozostanie u ciebie. Cala wytworzona energia elektryczna musi być zużyta.
Dla porównania przyjmijmy samochód. Generator produkuje energie (a raczej przetwarza ja z energii mechanicznej) która jest zużywana na zasilanie układów pokładowych, świateł ORAZ na reakcje chemiczne w baterii powodującej jej ładowanie. W przypadku gdy bateria jest w pełni naładowana wzrasta napięcie w instalacji samochodu, co powoduje spadek prądu wzbudzenia, w związku z tym alternator ma mniejsze opory podczas pracy i przetwarza mniej energii. A wtedy silnik spalinowy nie musi pokonywać takich oporów, jego obroty wzrastają i regulator wolnych obrotów zmniejsza dawkę paliwa.

W przypadku paneli (proszę o poprawę jeśli bladze) gdy urządzenia w sieci nie są w stanie zużyć całej energii (z rożnych przyczyn) to sterownik paneli nie dopuści do wzrostu napięcia w sieci i po prostu przerwie obwód paneli. A one wtedy staną się bardziej cieple.

sanfran napisał:

Nie ma czegoś takiego, że nadwyżka pozostanie u ciebie. Cala wytworzona energia elektryczna musi być zużyta.

Wszystko jest możliwe, a co jeśli inwerter będzie słabszy jak maksymalna moc paneli?

Dobra, bo robimy wodę z mózgu autorowi.

Proponuję autorowi zapoznać się z tematem : elektrownia szczytowo pompowa. (nawet jest film na YT, z naszej rodzimej elektrowni).
Idealnie pasuje do tematu pchania i pompowania

A.Gieronimo napisał:

Wszystko jest możliwe, a co jeśli inwerter będzie słabszy jak maksymalna moc paneli?

A po prostu panele nie będą wtedy cieplejsze?
Energia pozostanie ale jako cieplna, a autorowi chodzi o elektryczną.

Uczono mnie na fizyce ze w zgodzie z zasadą zachowania energii takowej wytworzyć nie można. Panele przetwarzają promieniowanie świetlne na energie elektryczna. W przypadku gdy prąd nie popłynie nadwyżka zostanie przekształcona na ciepło.

Ewentualnie promieniowanie mogłoby być odbite, ale wtedy chyba by panele zmieniały kolor w zależności czy panel produkuje prąd czy nie.

Oprócz odbijania światła kazda substancja o temp. wyższej niż zero bezwzględne pomieniuje. Im wyższa temp. tym większe promieniowanie i krotsze fale, w zakresie do jakiego może sie ogrzać PV emitowana jest podczerwień. Ilość emitowanego promieniowania bezpośrednio zależy od temp, a od koloru tylko pośrednio. Czarny może emitować 90% jaki i 10%, wszystko zależy od współczynnika emisji. Nie wiem jak dokładnie jest w przypadku PV ale nie wykluczam, że zjawiska fizyczne odpowiedzialne za efekt fotowoltaiczny mogą zmieniać wsp. emisji, a wtedy niższa temperatura niepracującej PV byłaby zgodna z zasadą zachowania energii.

Wracając do watku: moc zużywana przez konsumentów zawsze jest równa mocy elektrowni. Jeżeli właściciel PV nie zużyje jej w domu dokładnie w tym momencie gdy powstała to "pójdzie ona" do sieci energetycznej. Taki prosty przykład: dzień z przesuwającymi sie chmurami i raz jest pełne Słońce, raz pochmurno. Masz 2 kW i w chwili gdy jest pochmurno włączasz czajnik 2 kW. Jeżeli do czasu zagotowania wody nie wyjrzy Słońce ok. 90% energii pobierzesz z sieci. Jak po wyłaczeniu czajnika pojawi się Słońce i nie będzie włączony żaden odbiornik w domu to 100% energii z PV pójdzie do sieci. W systemie opustu możesz odebrać 80% oddanej energi czyli netto do zagotowania wody musiałeś oddać ok. 10% energii z PV "dla elektryków". Inaczej mówiąc jak ktoś ma panele i podłaczy je do sieci to powinien pilnować aby sprzęt w domu obciążał je w sposób optymalny. W przeciwnym wypadku oddaje energetykom 20% energii w zamian za jej "przechowanie" na czas gdy nasza PV nie pracuje. Ona nigdzie nie przepadnie bo to byłoby wbrew zasadzie zachowania energii, zuzyja ją ktoś inny i jednoczesnie jakaś elektrownia nieco obniży moc lub nieco wzrośnie napięcie w sieci oraz czestotliwość.

Minęło już wiele czasu od ostatniego wpisu na tym poście.
Dużo się zmieniło i panele słoneczne stały się bardzo popularne. Wiadomo w wielu domach zakłada się panele często w obrębie jednego transformatora. Więc co tak naprawdę dzieje się z nadwyżką energii? Ja to przemyślałem po swojemu i proszę o komentarze czy dobrze myślę. Załóżmy że mamy 6 domów na jednym trafo. 3 z nich mają panele. Jest słoneczne południe. Falowniki ładują energie w sieć ale nie ma poboru bo mieszkańcy domów są w pracy/szkole. Więc napięcie w sieci rośnie. Teraz są dwa warianty: 1: Transformator ma ustawione napięcie niższe z niż 253v, bo jest blisko domów więc energia przedostanie się przez niego w drugą stronę, do średniego napięcia i wszyscy są zadowoleni. 2 wariant: Transformator jest oddalony od domów i w związku z tym napięcie na nim jest wyższe niż 253v aby zniwelować spadki napięcia. W takim przypadku napięcie za falownikami domów zbliża się do 253V i falowniki zmniejszają wydajność aby nie przekroczyć napięcia sieciowego. Cały potencjał zamontowanych paneli nie jest wykorzystany i inwestor się denerwuje że jego inwestycja nie przynosi oczekiwanych zysków. Czy mam rację?

scalak4 napisał:

... Czy mam rację?

Tak.

scalak4 napisał:

Cały potencjał zamontowanych paneli nie jest wykorzystany i inwestor się denerwuje że jego inwestycja nie przynosi oczekiwanych zysków. Czy mam rację?

Tak się właśnie dzieje, w chwilach większego nasłonecznienia falowniki wyłączają się i instalacje pv wtedy nic nie produkują.
Ale energetyka nie ustawia transformatorów na napięcie wyższe niż 253V, bo musi zapewnić prawidłowe napięcie zawsze, także w chwilach minimalnego poboru (a wtedy napięcie na początku linii i na końcu jest takie same).

scalak4 napisał:

Minęło już wiele czasu od ostatniego wpisu na tym poście.
Dużo się zmieniło i panele słoneczne stały się bardzo popularne. Wiadomo w wielu domach zakłada się panele często w obrębie jednego transformatora. Więc co tak naprawdę dzieje się z nadwyżką energii? Ja to przemyślałem po swojemu i proszę o komentarze czy dobrze myślę. Załóżmy że mamy 6 domów na jednym trafo. 3 z nich mają panele. Jest słoneczne południe. Falowniki ładują energie w sieć ale nie ma poboru bo mieszkańcy domów są w pracy/szkole. Więc napięcie w sieci rośnie. Teraz są dwa warianty: 1: Transformator ma ustawione napięcie niższe z niż 253v, bo jest blisko domów więc energia przedostanie się przez niego w drugą stronę, do średniego napięcia i wszyscy są zadowoleni. 2 wariant: Transformator jest oddalony od domów i w związku z tym napięcie na nim jest wyższe niż 253v aby zniwelować spadki napięcia. W takim przypadku napięcie za falownikami domów zbliża się do 253V i falowniki zmniejszają wydajność aby nie przekroczyć napięcia sieciowego. Cały potencjał zamontowanych paneli nie jest wykorzystany i inwestor się denerwuje że jego inwestycja nie przynosi oczekiwanych zysków. Czy mam rację?

Masz rację z jednym wyjątkiem, Nigdy nie ustawią więcej niż norma przewiduje a więc powyżej 253, są przecież domy, odbiory w bezpośrednim sąsiedztwie tego trafa a także gdy obciążenia nie będzie to i spadku nie będzie i nawet w tych odległych domach to napięcie byłoby za duże na co raczej żaden operator sobie nie pozwoli

No tak racja. Nie mogą ustawić więcej niż 253V, bo jak nie popłynie duży prąd to nie wystąpi spadek na liniach i to napięcie pojawi się u odbiorców ale tu nie o tym.

Jeżeli sieć energetyczna nie jest rozległa i napięcie na trafo ustawione jest na niskim poziomie to praktycznie można oddawać energie przez transformator do SN?

No ja tu słyszałem dziś od elektryka z Taurona, że trafo działa tylko w jedną stronę i nie ma opcji abyś przepuścił prąd z instalacji PV (sieć NN) do sieci SN... W efekcie znajomy ma niezły kibel bo jego falownik wyłącza się obecnie notorycznie gdyż prosumentów z instalacjami PV jest jak lodu i produkcja osiąga mu może 50% tego co by mogła! Tzn ma ustawione odcięcie na falowniku na 253V i to obecnie występuje nagminnie u niego w ciągu dnia w słoneczne dni...

romanewas napisał:

No ja tu słyszałem dziś od elektryka z Taurona, że trafo działa tylko w jedną stronę i nie ma opcji abyś przepuścił prąd z instalacji PV (sieć NN) do sieci SN... W efekcie znajomy ma niezły kibel bo jego falownik wyłącza się obecnie notorycznie gdyż prosumentów z instalacjami PV jest jak lodu i produkcja osiąga mu może 50% tego co by mogła! Tzn ma ustawione odcięcie na falowniku na 253V i to obecnie występuje nagminnie u niego w ciągu dnia w słoneczne dni...

A jeżeli odbiorca energii ma własny transformator blisko posesji. Oczywiście napięcie na nim będzie ustawione granicach 230v daleko od 253v. Co w takim przypadku kiedy napięcie na zaciskach trafo po stronie wtórnej urośnie powyżej napięcia nastawionego. Teoretycznie transformator powinien zacząć pracować w drugą stronę. Niech ktoś się wypowie.

Transformator przetransformuje moc na stronę SN, elektrycy którzy mówią że trafo działa tylko w jedną stronę nie powinni się nazywać elektrykami, to podstawowa wiedza z zakresu elektrotechniki.

Transformator to proste urządzenie, pracuje w obydwie strony.

Tomkii napisał:

Transformator to proste urządzenie, pracuje w obydwie strony.

Ale z diodą już tylko w jedną.

Tak jak pisałem - w praktyce nie istnieje oddawanie mocy do sieci SN. Trafo ma ustawione napięcie na np 253V w sieci i do widzenia. Rozwiązanie jednak tego problemu znalazł prof. dr hab. inż. Zbigniew Krzemińsk który opisał tu metodę z zastosowaniem energoelektronicznego regulatora napięcia - jednak wymaga to inwestycji po stronie dystrybutora energii (nie wiem ile taki sprzęt może kosztować?):
http://pe.org.pl/articles/2020/5/6.pdf

sanfran napisał:

Tomkii napisał:

Transformator to proste urządzenie, pracuje w obydwie strony.

Ale z diodą już tylko w jedną.

Spoiler: Pokaż

to był żart

Tylko po diodzie przydał by się falownik.
Znajomy kierownik z ZE potwierdzał to ,że im transformatory pchają w drugą stronę.

Nie mam danych, więc mogę się mylić ale na moje wygląda to tak:
- problem z za wysokim napięciem będzie głównie na długich liniach napowietrznych. A to dlatego, że zwykle mają one mniejszy przekrój i są długie (więc mają duże spadki napięcia).
- energetyka ustawia napięcie na trafo tak, żeby na końcu linii jeszcze mieściło się w normie (dlatego może się wydawać, że najgorzej jest przy transformatorze) tyle, że zwykle nie jest to aż 253V a np 240V.
- dopóki odbieramy moc z transformatora (produkcja z PV mniejsza niż lokalne zużycie) to napięcia w sieci będą w pobliżu stacji trafo najwyższe i będą maleć wraz z oddalaniem się.
- jak wysyłamy moc do SN (produkcja z PV większa niż lokalne zużycie) to sytuacja się odwraca. Napięcia w sieci będą najniższe przy transformatorze! Co więcej, sieć przy transformatorze będzie "sztywniejsza' - czyli produkcja PV będzie w mniejszym stopniu wpływać na wzrost napięcia.

Kolego napisałem w praktyce a nie w teorii badanej językiem Napisałem Ci jaka jest sytuacja w konkretnych przypadkach przy trafo ustawionym na 253V albo lepiej i to co elektryk robiący dla Taurona wypowiedział swoimi ustami. Może są inne przypadki w innych sieciach ale nie w tych dwóch które poruszyłem.
ps. tu wykres z wczoraj - zobacz co się dzieje jak falownik odcina się przy wzroście produkcji w tej odnodze NN i jak napięcie leci w górę:

romanewas napisał:

Kolego napisałem w praktyce a nie w teorii badanej językiem

Przykład praktyczny:
https://www.cire.pl/pliki/2/2018/ograniczenie...stu_napiecia____p__kacejko_p__pijarski_zm.pdf
Proszę zerknąć na rys. 2 z niniejszej publikacji. Artykuł cytowałem już w pokrewnym temacie. Widać gołym okiem, że są momenty, w których moc generowana w danej sieci przez instalację PV wielokrotnie przewyższa moc odbieraną przez odbiorców. Moc ewidentnie przesyłana jest na stronę SN. Nie ma żadnych przeciwwskazań co do tego.

romanewas napisał:

Napisałem Ci jaka jest sytuacja w konkretnych przypadkach przy trafo ustawionym na 253V

No jak tyle jest ustawione to o czym tu rozmawiać... Ma Kolega rację, to jest konkretny przypadek, w dodatku patologiczny. Są jednak przypadki, i to o wiele częstsze, że sieć funkcjonuje prawidłowo i energię z SN można pobierać, jak też oddawać bez przekroczenia wartości dopuszczalnych napięcia.

Właśnie rozmawiałem z profesorem Zbigniewem Krzemińskim który ma rozwiązanie na takie przypadki - wkleiłem wcześniej tu jego artykuł i zakłady energetyczne w tych sytuacjach powinny go wpuścić na linię i problem rozwiązać tym regulatorem. Koszt dla zakładu nie aż tak wielki a zapewni po pierwsze obniżenie napięcia na trafo oraz w tej ostatniej milii i w tym momencie będzie możliwość oddawania energii do sieci SN realnie! Teraz kwestia pewnie natężenia reklamacji od klientów w danej lokalizacji Powiedział mi, że w maju mają zacząć pierwsze testy u uperatora ENERGA Dystrybucja gdyż takich przypadków patologicznych jak to określiłeś jest w skali kraju sporo i coraz więcej w miarę przyrostu instalacji PV...